9.3 Вибір струмопровідних частин

9.3.1 Вибір гнучких шин на 330 кВ

Так як збірні шини не вибираються по економічній густині струму, приймаємо переріз по допустимому струмі на шинах, рівному струму найбільш потужного приєднання:

І_ном. = А;

Блочний трансформатор не може бути навантажений потужністю більшою, ніж потужність генератора - 353 МВА, тому І_макс. = І_норм. = 618 А.

Враховуючи мінімально допустимі, по умовах коронування, діаметри проводів по [4, таблиця 7.35] приймаємо 4АС 150/24: q = 150 мм²; d = 17,1 мм; І_доп. = 4450 = 1800 А.

Фази розміщені горизонтально на відстані 750 мм.

Перевірка шин на дотикання не проводиться, оскільки І_п.о. = 14,52 кА:

І_п.о. < 20 кА. [5, сторінка 233]

Перевірка на термічну дію струмів короткого замикання не проводиться, так як шини виконані голими проводами на відкритому повітрі.

Проводимо перевірку по умові коронування.

Початкова критична потужність:

Е₀ = 30,3m(1+ ) = 30,30,82(1+ ) = 32,9 кВ/см;

m = 0,82. [5, сторінка 237]

Середня геометрична відстань між проводами фаз:

D_ср. = 1,26D = 1,26750 = 945 мм;

a = 1,4 мм; [5, сторінка 234]

r_ек. = м;

k = 1+2r₀/a; [5, таблиця 4.6]

k = 1+20,855/1,4 = 2,22;

Напруженість навколо проводу:

Е = k кВ/см;

Умова перевірки: 1,07Е  0,9Е₀

1,0726,6  0,932,9

28,45  29,6

Провід по умовах корони проходить.

Струмопровідні частини від виводів 330 кВ блочного трансформатора до збірних шин виконуються гнучкими проводами. Переріз вибираємо по економічній густині струму:

J_ек. = 1 А/мм²; [5, таблиця 4.5]

q_е = I_норм./J_ек. = 618/1 = 618 мм².

Приймаємо 2 АС-300/48; d = 24,1 мм; І_доп. = 2690 = 1380 А;

І_макс. = 618 А < І_доп. = 1380 А.

Провода проходять за умовою допустимого струму.

9.3.2 Вибір жорстких шин на 6 кВ

Визначаємо розрахункові струми:

І_норм. = І_ном.т. = 1146 А;

І_макс. = 1,35І_ном.т. = 1,351146 = 1547,1 А;

Вибираємо переріз алюмінієвих шин по допустимому струму. Приймаємо однополосні шини 12310 мм²; І_доп. = 2070 А, згідно [5, таблиця П.3.4]

За умовою нагріву шини проходять:

І_макс. = 1547,1 А  І_доп. = 2070 А.

Перевіряємо шини на термічну стійкість.

q = 1200 мм²; [5, таблиця П.3.4]

c = 91 Ас/мм²; [5, таблиця 3.14]

q_мін. = 214 мм²;

q_мін. = 214 мм²  q = 1200 мм².

Шини проходять по термічній стійкості.

Перевіряємо шини на електродинамічну стійкість. Визначаємо проліт l при умові, що частота власних коливань буде більша 200 Гц:

200  , звідси l²  .

1) якщо шини розміщені на ребро, то згідно [5, таблиця 4.1]:

J = hb³/12 = 121³/12 = 1 см⁴;

l²  = 0,25 м²; l  = 0,5 м;

2) якщо ж шини розміщені горизонтально, то по [5, таблиця 4.1]:

J = hb³/12 = 112³/12 = 144 см⁴;

l²  = 3 м²; l  = 0,5 м;

Цей варіант розміщення шин на ізоляторах дозволяє збільшити довжину прогону до 1,73 м, тобто дає значну економію ізоляторів. Приймаємо горизонтальне розміщення шин; проліт 1,7 м.

Механічний розрахунок однополосних шин. Найбільше питоме зусилля при трифазному короткому замиканні:

f = 4900 Н/м;

а = 0,2 м. [5, сторінка 234]

Так як відстань між фазами значно більша периметра шин а >> 2(b+h), то коефіцієнт форми k_ф = 1.

Згинаючий момент: М = fl²/10 = 49001,73²/10 = 1466,5 Нм.

Момент опору шини відносно осі, перпендикулярної до її зусилля по [5, таблиця 4.1]: W = bh²/6 = 112²/6 = 24 см³.

Напруга в матеріалі шини, яка виникає при дії моменту:

_розр. = М/W = 1466,5/24 = 61,1 МПа;

_розр.  _доп.

_розр. = 61,1 МПа  _доп. = 0,7130 = 91 МПа;

Умова виконується.